Quelle est la particularité des cinquante ohms ?

Si vous avez travaillé avec des radios ou d'autres circuits haute fréquence, vous avez probablement remarqué la prédominance du câble coaxial de 50 ohms. Bien sûr, vous voyez parfois un câble coaxial de 75 ohms, mais la majorité des circuits RF fonctionnent à 50 ohms.

[Microwaves 101] a un article intéressant sur la façon dont ce match est devenu omniprésent. Apparemment, dans les années 1930, les émetteurs radio tendaient vers des niveaux de puissance plus élevés. Vous pensez généralement que les fils plus épais entraînent moins de pertes. Pour les câbles coaxiaux transportant des RF, c'est un peu plus compliqué.

Premièrement, les signaux RF présentent un effet de peau : ils ne se propagent pas au centre du conducteur. Deuxièmement, le matériau diélectrique (c’est-à-dire l’isolant entre les conducteurs interne et externe) joue un rôle. L'impédance est également fonction du matériau diélectrique et du diamètre du conducteur central.

En mettant tout cela ensemble, vous apprenez que la perte du câble est minimisée à 77 ohms pour un câble avec diélectrique à air. Bien sûr, ce n'est pas 50 ohms, n'est-ce pas ? Il est proche des 75 ohms utilisés pour transporter les signaux d'antenne faibles dans les systèmes de télévision. Selon [Microwaves 101], ce n'est pas la raison : cela est lié à l'utilisation d'acier bon marché pour le conducteur central au lieu du cuivre.

La transmission est différente. Vous voulez gérer la puissance la plus élevée possible. La tenue en puissance maximale d'un même câble varie en fonction de l'impédance. Ainsi, un câble qui présente le moins de pertes à 77 ohms a également une capacité de tenue en puissance maximale à 30 ohms. La moyenne entre 30 et 77 ohms est de 53,5 ohms.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la conception RF, vous pourriez faire pire que de regarder l'atelier de [Michael Ossmann] (voir ci-dessous). Si vous êtes plus intéressé par les terminaisons coaxiales, nous avons également ce qu'il vous faut.